数字电路-时序逻辑电路.ppt

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1、第五章时序逻辑电路5-1概述5-2时序逻辑电路的分析方法5-3若干常用的时序逻辑电路§5-4时序逻辑电路的设计方法§5-1概述1、功能特点包含组合逻辑电路和存储电路；包含反馈电路。任一时刻的输出信号不但取决于当时的输入信号，而且还取决于电路原来所处的状态。2、电路组成同步时序电路：构成电路的每块触发器的时钟脉冲来自同一个脉冲源，同时作用在每块触发器上。异步时序电路：构成电路的每块触发器的时钟脉冲来自不同的脉冲源。3、分类典型电路有：寄存器，移位寄存器，计数器等。§5-2时序逻辑电路的分析方法重点讲同步时序逻辑电路的分析方法。同步时序电路：构成电

2、路的每块触发器的时钟脉冲来自同一个脉冲源，同时作用在每块触发器上。一、同步时序逻辑电路的分析步骤1、写驱动方程2、写状态方程3、写输出方程4、填状态转换表5、画状态转换图6、画时序波形图7、分析其功能8、检查自启动二、举例试分析下图时序电路的逻辑功能。解：1）输出方程Y=Q3Q22）驱动方程J3=Q2Q1；J1=Q3Q2；K2=Q3Q13)状态方程=Q3Q2Q1=Q2Q1+Q3Q2Q1=Q3Q2Q1+Q3Q2Q1n+1=J1Q1+K1Q1Q2n+1=J2Q2+K2Q2Q3n+1=J3Q3+K3Q3K1=1J2=Q1；K3=Q2=（Q3+Q2）Q

3、1Q3Q2Q1YCP1J1K1J1K1J1K&1&Q3Q2Q1C1C1C14）状态转换表CP的顺序Q3Q2Q1Y设：0000设：0111则：1000Q1n+1Q2n+1Q3n+1=Q2Q1+Q3Q2Q1=Q3Q2Q1+Q3Q2=（Q3+Q2）Q1Y=Q3Q2则：100120103011410051016110000000170000已知：5）状态转换图000001010011100101110111/0/1Q3Q2Q1/Y/0/0/0/0/0/16）时序图CPtQ3tYtQ2t7)分析电路的功能8)检查自启动由状态转换表知，此电路能自启动。12

4、34567Q1t随CP的输入，电路循环输出七个稳定状态，所以是七进制计数器。Y端的输出是此七进制计数器的进位脉冲。110000§5-3若干常用的时序逻辑电路5-3-1寄存器和移位寄存器5-3-2计数器5-3-3顺序脉冲发生器5.3.1寄存器和移位寄存器一、寄存器（用四块D触发器构成）若输入：100100001、电路结构存入：10012、工作原理存数指令CPQ0Q1Q2Q3D0D1D2D31DR1DR1DR1DRRD具有寄存数码的功能，移位功能。二、移位寄存器1、左移位电路组成（从Q3向Q0移)Q0端是串行输出端；DIL是左移数据输入端；1DC1

5、FFDQ31DC1FFCQ21DC1FFBQ11DC1FFAQ0CPDILQ0Q1Q2Q3端是并行输出端。2、工作过程例如：要移入D0D1D2D3=1111=1000左移状态表Q0Q1Q2Q3DILCP顺序XXX1XX10X10110114个CP过后，D0D1D2D3移入110213141111111111110100100010123412344、集成移位寄存器74LS194功能表：RDS1S0工作状态0xx清零100保持101右移(向QD移)111并行输入110左移(向QA移)101111111111111234问题：4个CP后，为什么向右

6、移入了4个1?向右移举例：1要想只将一个1右移，操作过程见上：10100100010Q0Q1Q2Q3CPS1S074LS194RDD0D1D2D3DIRDIL1234VCD用两片74LS194A接成8位双向移位寄存器:RDS1S0工作状态0xx清零100保持101右移(向Q3移)111并行输入110左移(向Q0移)Q0Q1Q2Q3CPS1S074LS194RDD0D1D2D3DIRDILVCD集成移位寄存器---741944个并行输入端2个控制端控制信号功能S1S000保持01右移10左移11并行输入5-3-2计数器计数器同步异步二进制十进制任

7、意进制二进制十进制任意进制加法，减法，可逆加法，减法，可逆加法计数器：随cp的输入，电路递增计数减法计数器：随cp的输入，电路递减计数可逆计数器：随cp的输入，电路可增可减计数一、同步计数器(一)同步二进制计数器1、同步二进制加法计数器CPT0=1Q0T1Q1T2Q2CQ3T3&&C11NC11NC11NC11N&T0=1；T1=Q0；T2=Q1Q0；T3=Q2Q1Q0C=Q3Q2Q1Q0(2)驱动方程(1)输出方程（四块T触发器组成）一、同步计数器(一)同步二进制计数器1、同步二进制加法计数器CPT0=1Q0T1Q1T2Q2CQ3T3&&C1

8、1NC11NC11NC11N&T0=1；T1=Q0；T2=Q1Q0；T3=Q2Q1Q0C=Q3Q2Q1Q0(2)驱动方程(1)输出方程（四块T触发器组